[发明专利]磁流体滑动轴承

说明书

本发明提供了一种磁流体滑动轴承，包括：锥形轴承内套、轴承外套、第一旋转轴唇形密封圈、第二旋转轴唇形密封圈以及线圈，所述锥形轴承内套内嵌在所述轴承外套内部，所述锥形轴承内套的内环面与转轴固定，所述锥形轴承内套的外环面与所述轴承外套的内环面之间构成环形密闭空间，所述环形密闭空间中充盈有磁流体；所述第一旋转轴唇形密封圈、第二旋转轴唇形密封圈分别密封轴承外套与锥形轴承内套匹配连接的两个端面；所述线圈缠绕在所述轴承外套外环面上的多个环形凹槽内。本发明中的磁流体滑动轴承能够获得更大的承载力，且可同时承受轴向力和径向力，并在轴向上具有一定的止推作用。

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，具体地，涉及磁流体滑动轴承，特别是一种阻尼可控的智能磁流体滑动轴承，能够有效控制轴径向和轴向跳动。

背景技术

高速高精度旋转滑动轴承广泛地应用于机床、燃气轮机、飞机发动机、医疗器械等各种旋转机械装置中，在电力、航空航天、机械加工、医疗等国民经济领域中起着非常重要的作用。轴承作为我国重点发展的战略性基础产业之一，虽已具备了一定的技术积累，但与世界轴承工业强国相比还存在较大的差距。滑动轴承本身的旋转精度和稳定性不高，因此很难适应旋转机械高精度的发展要求。

磁流体具有磁性材料和流体的双重特性，又称磁性液体、铁磁流体或磁液，是20世纪40年代被发现60年代获得应用的一种新型的液态磁性材料，是将纳米尺度的磁性固体颗粒，经表面处理后均匀地分散在液体介质中而形成的稳定的固液相混的二相胶体溶液。它由磁性颗粒、表面活性剂和基载液三部分组成。磁性颗粒使磁流体具有了和磁性材料相类似的特性，同时又具有流动性。而且具有通过磁场控制其流变性、热物理性和光学性能的能力。此外，磁流体在无外加磁场时，宏观上不表现磁性，呈现自由流动的液态；有外加磁场作用时，其表现为超顺磁性，可以在毫秒级的时间内转变为半固体状态，这种变化逆顺可调且连续。基于这种特性，将其用在滑动轴承方面的研究也成为一个热点。

磁流体滑动轴承，就是以加入了磁性固体颗粒的载液(即磁流体)代替传统润滑油进行润滑的滑动轴承。在载液实现与普通润滑油相同的润滑效果的同时，磁流体油膜的粘度在有外加磁场作用下增大，与轴承径向对应的阻尼随之增大。

目前存在的磁流体轴承，大多采用柱体结构，只能够承受径向力，不能承受轴向力，导致使用范围受到限制。本发明采用激励线圈提供磁场，故而可根据具体需要通过控制输入电流的大小来控制阻尼进而达到所求的减振效果。且其采用锥形结构，可有效控制径向和轴向跳动，因而具有更加广泛的适用范围。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种磁流体滑动轴承。

根据本发明提供的磁流体滑动轴承，包括：锥形轴承内套、轴承外套、第一旋转轴唇形密封圈、第二旋转轴唇形密封圈以及线圈，所述锥形轴承内套内嵌在所述轴承外套内部，所述锥形轴承内套的内环面与转轴固定，所述锥形轴承内套的外环面与所述轴承外套的内环面之间构成环形密闭空间，所述环形密闭空间中充盈有磁流体；所述第一旋转轴唇形密封圈、第二旋转轴唇形密封圈分别密封轴承外套与锥形轴承内套匹配连接的两个端面；所述线圈缠绕在所述轴承外套外环面上的多个环形凹槽内。

可选地，所述述轴承外套外环面上的多个环形凹槽的底面与所述锥形轴承内套的外环面平行，且多个所述环形凹槽的底面与所述锥形轴承内套的外环面的距离均相等。

可选地，所述轴承外套的外环面上还预设有用于引出线圈的缝隙，所述线圈的引线两端沿着所述缝隙与外部电源的两端相连。

可选地，还包括：套筒和端盖，所述轴承外套安装在所述套筒内，所述端盖通过螺钉与套筒的开口端匹配连接，以使所述轴承外套完全封装在套筒内部。

可选地，所述套筒和所述轴承外套上还设置有相应的加工孔，所述加工孔用于加注磁流体。

可选地，所述加工孔正下方的环形密闭空间区域设置有油沟，磁流体通过所述油沟均匀进入到环形密闭空间的各个区域。